144761. lajstromszámú szabadalom • Polimérek vagy kopolimérek kapcsolása

144.761 3 donságok szerint, melyebet a kapcsolt polimernek tulajdonítani óhajtunk és aszerint, hogy adott polimérmasszán csupán felületileg óhajtjuk a kapcsolást foganatosítani, vagy azt a massza tekintélyes mélységéig óhajtjuk kiterjeszteni. Ha valamely polimer anyagnak csupán felületén óhajtjuk a kapcsolást foganatosítani, akkor aránylag lágy sugárzás kielégíthető lehet, pl. olyan, amilyen lágy /^-sugarakkal, gyorsított részecskékkel vagy a röntgensugár spektrumnak áthatoló képességű sugarakkal elérhető. Ha viszont az alappolimérnek keményebb besugárzását óhajtjuk, akkor előnyösebb, ha azt y-sugárzásnak, nagy energiájú elektronoknak, kemény röntgensugaraknak vagy neutronoknak tesszük ki. Adott alappolimér és erre kapcsolt anyag alkotta kapcsolt polimer végső tulajdonságai függnek az alappolimér lánca mentén az ionizáló sugárzás által létesített aktív centrumok sűrűségétől függnek. A sűrűség viszont az ionizáló sugárzás mennyiségétől függ, melynek az alappolimér ki van téve. Minél nagyobb a besugárzási dózis, annál közelebb esnek egymáshoz az aktív középpontok a polimer főlánca vagy törzse mentén és ennek következtében annál több a kapcsolt polimerben a lánc mentén' elhelyezkedő elágazás. Minden egyes esetben empirikus úton kell meghatározni valamely adott forrásból adagolandó besugárzás mennyiségét, a keresett különleges eredmény elérése céljából, ha valamely alappolimérnek és erre kapcsolt anyagnak kombinációjából indulunk ki. Ez a meghatározás önmagában ismert módon történik. A besugárzási dózist ismert módon, röntgenegységekben fejezik ki. A rákapcsolt elágazások száma, a rákapcsolt elágazásoknak megfelelő láncok hossza, valamint a kapcsolás felületi behatolása a mindenkori reakciófeltételektől függ. A kapcsolást megkönnyíti magasabb hőmérséklet alkalmazása és jobb eredményeket kapunk, ha az.oxigént kizárjuk. Ha az alappolimér kristályos vagy részben kristályos, mint némely poliolefin, akkor a kapcsolandó anyagnak az alappolimér tömegébe hatolását megkönnyíthetjük, ha a kristályok lágyulási vagy olvadási pontjához közeleső hőmérsékleten dolgozunk. Ha a kapcsolt anyag közömbös oldószeres oldata alakjában levő monomer, akkor az oldat töménysége határozza meg a rákapcsolt elágazások hoszszát. E láncok annál hosszabbak, minél töményebb az oldat. Egyébként ily monomer-oldatok esetében, átvivő szer használata lehetővé teszi a kívánt hosz-. szúságú láncokkal bíró anyag előállítását. Ily láncátvivő szerek jól ismeretesek az iparban. Tipikus példák a merkaptánok és a szerves vegyületek halogénezett származékai, különösen pedig a halogénezett szénhidrogének, mint pl. a széntetraklorid, a bromform és más effélék. A kapcsolási hőmérséklet is befolyásolja a kapcsolt ágak hosszát. A hőmérséklet emelkedése növeli vagy csökkenti ezt a hosszt, aszerint hogy láncnövekedési vagy pedig a láncátadási és kezdeményező reakció van túlsúlyban. Ez a jelenség a nagyfokú polimerek kémiájában általánosan ismeretes. Ha az alappolimér a kapcsolási monomerben nagy mértékben felduzzad, akkor felületi kapcsolást foganatosíthatunk azáltal, hogy a monomer és polimer közötti érintkezés tartamát korlátozzuk. Ha kis mennyiségű monomert akarunk rákapcsolni ily polimer masszájába, akkor a polimer duzzadását ez utóbbinak felületi körzetére korlátozhatjuk. Az így kezelt polimert azután bizonyos ideig pihentetjük, mielőtt besugároznók. Ily módon a monomer bediffundál a polimer masszájába és enyhe homogén duzzadást érünk el. Ebben a stádiumban a duzzadt polimert besugározzuk és kapcsolási reakció is végbe megy. A duzzasztás tartama, valamint a duzzadás határa a kezelési hőmérséklet változtatásával módosítható. A legmagasabb' hőmérsékleteknél a monomer diffúziójának sebessége meggyorsul és a duzzadás felső határa is nagyobb. Mint már fent kifejtettük, a kapcsolási reakcióhoz szükséges besugárzás mennyisége az alkalmazott rendszertől és a kapcsolt anyag kívánt tulajdonságaitól függ. Hogy adott estben meghatározhassuk az optimális dózist, néhány egyszerű besugárzási kísérletet kell elvégezni a kívánt polimér-monomér kombinációjával oly módon, hogy különböző nitenzítású, növekvő mennyiségű besugárzást adunk rá. Némely különleges esetben, oxigén teljes kizárásával és gyenge besugárzással, 10 000 röntgenegységnyi összdózisok tetemes kapcsolásokat adhatnak. Más szélső esetekben több megaröntgen-egységnyi összdózisokra van szükség. Ha e reakciót láncátadó szer jelenlétében foganatosítjuk, akkor egy kapcsolt láncnak hossza aránylag szűk határok között beállítható. A találmánnyal elérhető legfigyelemreméltóbb eredmények egyike az, hogy lehetővé válik kapcsolás útján lényegileg különböző fajtájú vagy osztályú polimerek kombinálása, rákapcsolás útján. Ennek jellegzetes példái: a poliakrilnitril rákapcsolása cellulózacetátra és politetrafluoretilénre és poliakrilamid rákapcsolása polietilénre. Könnyen belátható, hogy a rákapcsolás hatását vagy az alappolimér felületére korlátozhatjuk, vagy pedig a rákapcsolást a polimer-mintadarabnak egész tömegére terjeszthetjük ki. Ez utóbbi eset a mintadarab három dimenziós kiterjedésével jár. Egyébként, láncátvivő szer jelenlétében, mely a láncok hosszát szabályozza és tetszőleges hosszú kapcsolt láncok létesítését teszi lehetővé, elkerülhetjük a polimernek tranzverzális vagy háromdimenziós kötéseinek kifejlődését, ami rendkívül fontos tényező, ha formázásra szánt porról van szó. A kapcsolás szabályozására vonatkozó változat vagy kiegészítés szerint, mely a felületi övre korlátozását aránylag kis áthatoló képességű ionizáló sugárzás alkalmazásával éri el, az alappolimér felületét úgy használjuk, hogy ezt a felületet a kapcsolandó monomerrel bevonjuk, megnedvesítjük vagy azzal megduzzasztjuk. Valamennyi esetben a rákapcsolás mérvét ellenőrizhetjük vagy szabályozhatjuk, azaz az alappolimérbe bekebelezett rákapcsolt monomernek arányát ellenőrizhetjük vagy szabályózhatjuk, mely közvetlen függvénye az ionizáló besugárzás dózisának és a hozzáadott monomer mennyiségének.